Сколько калорий теплоты нужно передать одному литру воды, взятому при 100 °С, чтобы полностью превратить его в пар?

Для полного превращения одного литра воды, взятого при 100 °C, в пар, необходимо передать тепло на два этапа: сначала, чтобы нагреть воду до точки кипения, а затем, чтобы преобразовать ее в пар.

Шаг 1: Первая часть теплообмена - Нагрев воды до точки кипения:
Для этого нам понадобится учитывать удельную теплоемкость воды (\(c\)) и массу воды (\(m\)).

Масса одного литра воды равна 1 кг, поэтому \(m = 1\) кг.
Удельная теплоемкость для воды составляет около 4.186 Дж/град, что соответствует 4.186 Дж/г.

Тепло (\(Q_1\)), которое нужно передать, чтобы нагреть воду до 100 °C, можно найти, используя следующую формулу:
\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T\]
Здесь \(\Delta T\) - изменение температуры, которое составляет разницу между исходной и конечной температурой, в данном случае \(\Delta T = 100 - 0 = 100\) градусов.

Тепло (\(Q_1\)) будет равно:
\[Q_1 = 1 \cdot 4.186 \cdot 100 = 418.6\) Дж.

Шаг 2: Вторая часть теплообмена - Превращение воды в пар:
Для этого нам понадобится учитывать удельную теплоту парообразования воды (\(L\)).

Удельная теплота парообразования для воды составляет около 2260 кДж/кг, что соответствует 2260 Дж/г.

Тепло (\(Q_2\)), необходимое для превращения еще ненагретой воды при 100 °C в пар, можно найти по формуле:
\[Q_2 = m \cdot L\]
Здесь \(m\) - масса воды, в данном случае \(m = 1\) кг.

Тепло (\(Q_2\)) будет равно:
\[Q_2 = 1 \cdot 2260 = 2260\) Дж.

Теперь, чтобы найти общее количество теплоты (\(Q\)), необходимое для полного превращения одного литра воды в пар, мы складываем значения \(Q_1\) и \(Q_2\):
\[Q = Q_1 + Q_2 = 418.6 + 2260 = 2678.6\) Дж.

Таким образом, чтобы полностью превратить один литр воды, взятый при 100 °C, в пар, необходимо передать 2678.6 Дж теплоты.